模拟液液萃取过程的改进新松弛法的开发与应用（II）模拟分析与参数优化

为考核改进新松驰法的可靠性与通用性，分别对各种不同类以塔进行了模拟分析，模拟结果与设计值，文献值吻合较好，说明改进新松驰法可适用于多股进料，多股侧线采出和多个中间换热的液液萃取过程，收剑速度快，稳定性好。     

碱性氰化液中季铵盐萃取铜的动力学

用N_263(氯化三烷基甲基铵)-煤油体系作为有机相,在一恒界面池内进行了文题的研究。结果表明,铜的萃取速率与两相搅拌强度无关,但正比于两相的接触界面积和有机相中萃取剂浓度,萃取反应过程的表观活化能为18750J/mol。对系统进行理论分析的结果可知,铜的萃取反应过程为反应与扩散在水膜内并列进行的过程,但其主要特征表现为包含水膜的界面反应。在实验基础上建立了萃取动力学模型,其计算值与实验值的平均偏差为4.9%。     

液液萃取—气相色谱法测定水中的亚硝胺条件实验研究

建立了水中4种亚硝胺类化合物的液液萃取-气相色谱法分析方法。主要通过液液萃取过程中p H、萃取次数、萃取时间、萃取后静置时间、萃取体积和萃取浓缩条件实验优化了分析方法。实验结果表明,在p H6-9、萃取次数3次、萃取时间2min、萃取后静置时间10min、萃取体积50m L、萃取浓缩条件为旋蒸时水浴温度为40℃,旋转速度为60r/min时回收率最高。     

液液连续萃取无分散FI在线监测系统的研究

研究并建立了一种液液连续萃取无分散流动注射（ＦＩ）在线监测系统。其基本思想是：在水相中的被分析物首先采用液液连续萃取的方法被分离并富集到一有机相中，然后用首次提出的无分散ＦＩ技术进行在线监测，使萃取分析的灵敏度得到提高。对Ｚｎ２＋－双硫腙萃取体系的研究表明，在最佳实验条件下，萃取百分率可达到８８．４％；无分散在线监测的结果表明，当用８．８×１０－７ｍｏｌ／ＬＺｎ２＋的标准溶液监测时，相对标准偏差为１．３％，采样频率为６０样·ｈ－１。     

由钛铁矿制备高纯度盐酸钛液

报道了由钛铁矿制备高纯度盐酸钛液的工艺过程，研究了萃取纯化过程中ＴＢＰ浓度，水要酸度，萑取平衡时间及钛液浓度等因素对实验结果的影响，考究了盐酸浸取钛铁矿的条件。结果表明，ＴＢＰ萃取纯化盐酸钛液十分有效，控制适当条件可得到高纯度钛液。     

汔液界面表面张力模拟中的影响因素

用分子动力学模拟方法研究汽液界面性质时，适当选取模拟分子数目和势函数截断半径，既能满足合理的计算时间要求，又减少分子数目效应和势函数截断半径对计算结果的影响，在NVT系综中，以氩原子为对象，对长方形模拟盒中粒中数目为500、864、1372和2048个的汔液平衡系统进行模拟计算，在计算时发现，汔液界面的表达张力值与模拟分子数目有关，模拟分子数目在1000个以上，表面张力值趋于恒定，势函数截断半径Rc=4.5σ，计算结果与实验值吻合较好。     

分散液液微萃取—分光光度法测定水中痕量汞

以四氯化碳为萃取剂,丙酮为分散剂,硫代米式酮(Thio-Michler’s ketone,TMK)为汞的螯合剂,建立了水中痕量汞分散液液微萃取—分光光度法测定的新方法.对分散液—液微萃取条件和分光光度法测定的最佳实验参数进行优化,包括溶液的pH值,萃取剂与分散剂的种类与用量,螯合剂硫代米式酮的用量,萃取时间等.在最佳实验条件下,汞的浓度在110～420 ng/mL范围内与吸光度呈良好线性关系,相关系数r=0.998 1,富集倍数为30,检出限为55 ng/mL,相对标准偏差(RSD)为4.2%(n=8),回收率为92%～108%.实验结果表明,该方法简便,快速,回收率高,成本低、富集效率高且对环境友好,适用于水中痕量金属汞的测定.     

狭通道内气液逆流时液膜波动及其与填料塔液泛的关系

采用狭通道液泛理论模型进行填料塔内液泛研究,估算了液泛点的气液速度。以两种波纹填料及一种新型垂直板规整填料为研究对象考察填料塔内液泛,将实验测得的泛点气液速度与单通道液泛模型预测值进行比较,发现Wallis模型能够较好地预测波纹填料的液泛特性,与实验值的平均相对偏差仅为-10.06%;而Drosos模型能够较好地预测垂直板规整填料液泛点,与实验值平均相对偏差仅为-4.09%。此外,采用数值模拟方法进行了液泛触发及传播过程的捕捉,结果显示液膜波动行为是引发填料层液泛的主要原因。     

气液并流垂直液膜流动的数值模拟

应用计算流体力学软件Fluent,采用VOF方法模拟了气液并流垂直液膜流动.将平均液膜厚度数据与文献数据对比,验证了模型的合理性.考察了气、液相雷诺数和壁面剪切力对液膜流型的影响,分析了不同截面液膜厚度随时间的变化情况,且比较了液膜波动与壁面剪切力的变化规律.模拟结果表明:液膜的流动形态在不同高度处主要有滴状流、层流、层流-湍流和波状湍流,可划分为入口段、发展段和稳定段3个区域;波形低谷值对应剪切力的高峰值,大振幅波的高峰值对应剪切力的低谷值,但由于液膜波动的随机性以及波的叠加,并不是所有的剪切力高峰都与液膜波谷相对应.     

溶液理论在液-液萃取中的应用

本文对液—液萃取在工业上的应用领域、溶液理论在物理萃取和化学萃取中所能解决的问题作了简要的介绍,在此基础上,作者结合自己的科研工作,评述了Pitzer理论、Scatchard-Hildebrand理论、UNIFAC方程以及分布函数的阻尼振荡模型在萃取中的应用情况。     

分散液液微萃取在酸性模拟体系中塑料包装材料PAEs的溶出应用

将分散液液微萃取(DLLME)与气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)技术相结合,建立了一种简单快速测定塑料包装材料在酸性模拟体系(体积分数为3%乙酸水溶液)中6种邻苯二甲酸酯(PAEs)溶出量的方法.采用四氯化碳作萃取荆,乙腈为分散剂,在优化条件下,6种PAEs在1.0～100.0μg/L质量浓度内呈良好的线性...     

井下气液分离器的数值研究

应用雷诺应力模型,对用于井下气液分离器进行了数值模拟.在数值模拟与室内试验结果的对比分析的基础上确定了井下分离器结构.通过现场试验表明所选用的湍流模型和算法是可行的,这为井下分离器的结构优化设计提供了参考.     

变径液固流化床单个颗粒运动模拟

变径液固流化床内单个颗粒运动过程的研究对整个流场分析具有重要的作用.通过Fluent-EDEM耦合计算,对变径液固流化床内单个颗粒运动行为进行了数值模拟.结果表明:不同密度颗粒进入分选区后,分别具有不同的运动轨迹,能够实现按密度分离,模拟分选效果较好;不同密度颗粒轴向速度表现为先是在短时间内迅速增加,达到一定速度后,开始逐渐减小趋势;将模拟所得单个颗粒轨迹与轴向速度值分别与高速动态拍摄所得值比较,吻合较好.     

液固撞击的非线性波动模型的研究

推导了和于研究液固撞击问题的非线性波动模型，并将其应用于水锤过程及球形液滴与刚性固体平面法向撞击过程的数值分析。通过对水锤过程的模拟分析，给出了液固接触面压力随时间的分布；对球形液滴与刚性固体平面撞击过程的模拟，给出了不同时间液固接触面上无量纲压力分布，以及液滴内无量纲压力的等值线。结果表明，非线性波动模型可以给出详细的液固撞击过程的各物理参量，为液滴侵蚀固体表面问题的研究提供了可靠的依据。结果与精确解吻合良好，从而对非线性波动模型进行了验证。     

氯仿萃取咖啡因的传质研究

为了建立振动筛板萃取塔传质模型,用单液滴萃取装置测定了氯仿萃取咖啡因过程的传质系数。通过双膜理论分析得知,滴外传质是萃取过程的控制步骤。采用Krishna关联式估算的液滴终端速度与测量值符合较好,平均相对误差为1.69%。当分散相的Reynolds数在308.1～365.4范围时,内环流液滴的滴外传质系数测量平均值为1.30×10-4m.s-1,与Garner-Tayeban和Trybal关联式计算得出的传质系数平均相对误差分别为6.89%和8.93%。结果表明上述关联式可以用于萃取塔的设计和放大。     

液电效应除垢机理分析与试验研究

利用在水中设置的电极附加高电压瞬间放电产生的液电效应,实现对金属管件污垢的去除。通过建立管件除垢的力学模型,分析了金属管壁附着污垢在液电效应作用下发生剥落及破碎机理,并利用水泥垢模拟实际污垢进行了管件除垢试验。试验结果不仅证实了理论分析,亦充分说明了利用液电效应进行各类金属管件与结垢设备污垢的去除是一种很好的工艺方法。     

非有机溶剂液-液萃取分光光度法测定微量钯

研究了聚乙二醇-2000(PEG-2000)水溶液在硫酸铵存在下分为液-液两相的条件和对硝基偶氮氯膦(CPA-pN)与钯(μ)反应生成的配合物在该萃取体系两相间的分配行为．实现了钯(II)的定量萃取分离．在此基础上建立了非有机溶剂液-液萃取分光光度法测定微量钯(Ⅱ)的新方法．该方法的检出限为0．03／μg／mL，线性范围为0．09～1．5μg／mL，用于铂钯二次精矿和人工合成样品中微量钯的测定，结果令人满意．     

流动注射在线液-液萃取氢化物发生原子荧光光谱法的研究

本文应用自行设计的JTY—lA型流动注射多功能溶液自动处理系统,研究了流动注射在线液—液萃取及在线氢化物发生与原子荧光光谱法的联用技术,设计了流动注射在线液—液萃取及在线氢化物发生的流路和操作程序,选择了最佳的仪器工作条件和流路参数,改进了气液分相器。本文选用KI+KNO_3(稀)+(NH_2)_2CS/TBP(少量MIBK)为萃取体系,把Hg萃取到有机相中,用冰乙酸调节酸度,用NaBH_4—DMF溶液还原汞,最后进行AFS测定。实验结果表明,该法流路及程序设计合理,具有操作简单、快速,试剂用量少,环境污染小,分析成本低,基本上无干扰等特点。通过对国家一级标样GSD—4和GSD—6的分析验证,结果令人满意。     

磁流变液微观结构的数值模拟

通过分析磁流变液中固体颗粒的受力,利用分子动力学中的速度Verlet算法,对磁流变液链化过程和剪切过程进行了二维数值模拟,并对影响链化和剪切的主要因素进行了研究.研究结果表明:粒子的运动最终会在模拟区域内形成若干条几乎平行的链;颗粒链化时的变化过程先快后慢;整个链化过程所耗费的时间在2～3 ms之间;颗粒体积百分率越大...     

关于液/液萃取体系中聚集作用的综述--对普适模型的重新评估

综述近十年液/液萃取体系中聚集作用研究所取得的成果,认为已有必要对"普适模型"进行重新评估和讨论,得到以下结论:(1)酸性萃取剂分子在金属离子萃取过程中可能生成以反向胶团(reversed micelles)形式存在的聚合物,该聚合物在极大程度上取决于金属络合物的结构.酸性萃取剂在有机相中的二聚体(dimers)不直接参与聚集而往往是以酸盐复合体形式存在于聚集体中,不同品种的反向胶团或W/O型微乳状液之间不易相互渗透或缔合成单一聚集体.(2)萃取剂分子和金属离子(包括碱金属一价离子)的水化作用在形成胶团或W/O型微乳状液过程中起极重要作用,以至于可看作是这一过程的推动力.(3)研究了NaDEHP/正庚烷双连续型微乳状液,发现其\\"水池"中各组分行为甚为规范,与AOT/正庚烷W/O微乳状液极为相似.(4)以前所建议的聚合物的生成模型---普适模型在化学本质上与用反向胶团或W/O型微乳状液进行萃取的萃合物相同.化学反应也一样.(5)普适模型适用于碱金属和碱土金属的萃取,有条件地适用于过渡金属的镍的体系,但是钴体系极特殊,是一例外,而对稀土金属的萃取则不适用.